采后黃瓜對機械損傷和低溫脅迫的響應機制研究.pdf

1、果蔬從采后運輸、貯藏到消費者手中的整個過程中都不可避免地受到不同程度的機械損傷，機械損傷破壞了果實天然的組織結(jié)構(gòu)，引起活性氧的代謝失去平衡，對果蔬組織產(chǎn)生毒害現(xiàn)象。當果蔬體內(nèi)大量活性氧積累時，抗氧化系統(tǒng)的一系列酶類隨即被激活，以清除活性氧為目的，以清除和減少細胞膜的氧化傷害。而活性氧是許多生物過程包括細胞生長，細胞周期、細胞程序化死亡、激素信號轉(zhuǎn)導、細胞應答過程中的重要物質(zhì)。
　　 植物受到機械損傷時，植物體內(nèi)的茉莉酸及其衍生物

2、的含量顯著增加，而增加的茉莉酸又誘導PLD及PLA的表達，進而激活JA合成過程中的一系列酶，在這些酶中，PLD，LOX和AOS是三個及其重要的水解或合成酶，因此編碼這三種酶的基因在轉(zhuǎn)錄水平上的變化對植物體內(nèi)JA的含量起著重要的調(diào)控作用。
　　 我們的研究表明，機械損傷使黃瓜果實中POD和APX的活性明顯上升，而SOD和CAT雖然在機械損傷后有所上升，但上升幅度不明顯，而四種酶的變化趨勢都是先上升后下降；SA對四種酶的活性都有一定

3、程度的抑制作用；乙烯在損傷后一定時間內(nèi)對POD和APX的活性有一定的促進作用，損傷后內(nèi)對CAT的活性幾乎沒有影響，而對SOD的活性則有較強烈的抑制作用；MeJA對損傷后黃瓜果實中的SOD、POD在損傷后的前幾個小時有微弱的抑制作用，而對CAT、APX的活性則幾乎沒有影響。
　　 我們用同源克隆技術克隆出黃瓜PLD基因的全長。黃瓜PLD基因cDNA全長為2499 bp，其最大編碼框為2427 bp，其DNA全長為3754 bp，其

4、中含2個內(nèi)含子；可能編碼含有808個氨基酸的蛋白質(zhì)，氨基酸序列具有PLD特有的C2結(jié)構(gòu)域；與其它物種PLD同源基因氨基酸序列的比較和構(gòu)建的分子進化樹發(fā)現(xiàn)，黃瓜PLD基因?qū)儆赑LD基因家族的α亞家族。
　　 我們的半定量和實時熒光定量PCR結(jié)果發(fā)現(xiàn)，機械損傷后的黃瓜果實中CsPLDα、LOX、AOS基因的表達量都有一定程度的上調(diào)，SA對損傷后的黃瓜果實中CsPLDα基因和LOX基因的表達都有微弱的抑制作用，而對AOS基因的表達有明

5、顯的抑制作用；乙烯利前處理的損傷黃瓜中CsPLDα基因和LOX基因的表達有明顯的上調(diào)作用，而對AOS基因的表達則沒有明顯的影響；MeJA對損傷后黃瓜果實中CsPLDα基因和AOS基因的表達量都有明顯的促進作用，而對LOX基因的表達則有明顯的抑制作用。
　　 包括生物脅迫因子如病原體、昆蟲、雜草等，物理脅迫因子如低氧、低溫、干旱、物理損傷、機械脅迫等，化學脅迫因子如鹽、金屬離子、營養(yǎng)元素等各種不良環(huán)境因子都能引起植物細胞的程序性死

6、亡。我們的實驗結(jié)果表明，2℃低溫處理9天后，黃瓜果實的乙烯釋放量、呼吸速率、電導率明顯上升，硬度下降，細胞核變形，染色質(zhì)開始降解，DNA降解明顯，20℃放置2天后乙烯釋放量、呼吸速率、電導率上升更加明顯，硬度快速下降，DNA降解更加明顯，大多數(shù)細胞的細胞核降解，形成沒有細胞核的空腔，細胞的程序性死亡特征更加明顯；而1-MCP和EGTA處理后的黃瓜果實乙烯釋放量、呼吸速率、電導率明顯比對照低，硬度下降幅度較小，顏色變化較小，細胞核變形數(shù)量